化学反应工程期末自测试卷6
《化学反应工程》期末考试试题及答案解读(可编辑修改word版)
r二、填空题（每题 5 分，共 30 分）1. 一不可逆反应，当反应温度从 25℃升高到 35℃时，反应速率增加一倍，则该反应的活化能为 52894 J ／m o l。
lnk 2E ( 1 1) ln 2 k 1 R T 1 E ( 1 T 2 1) ln 28.314 298 308 解 ： E 52894J / mol ，2.一气固催化反应 A + B → R ，若本征反应速率方程为：则该反应可能的反应机理为A σ AσB 22σ2BσA σB σk SR σ σ为 为Rσ R σ3. 间歇釜反应器中进行如下反应：A P A S(1)－r A1＝k 1C A a1(2) －r A2=k 2C A a2在 C A0 和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中 C P /C S 增大，表明活化能 E1 与 E2 的 相对大小为 E1<E2 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中 C P /C S 增大，表明反应级数 a l 、a 2 的相对大小为 a l >a 2 。
A ．a l >a 2B ．a l <a 2C ．活化能 E l <E 2D ．活化能E l >E 2 20.984. 从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差20.02,反应器可视为 全混流反应器 又若求得无因次方差 ,则反应器可视为 活塞流反应器 。
5. 有两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，反应为二级不可逆反应 A→P，若大釜在 先，小釜在后，出口转化率为 x A1，小釜在先、大釜在后，则出口转化率为 x A2，两种情况下， 进料流速、进料浓度和反应温度均相同，比较 x A1 和 x A2 的相对大小为x A1<x A2。
r k C 2 C 0.5 6. 在固定床反应器中，分别进行一级和二级不可逆气固催化反应，试P 比较1a 、A b 两B 处的η rk C 0.5C 2值大小（a 处靠近反应器的进口，b 处靠近反应器的出口），并说明理由Q 。
(完整版)《化学反应工程》期末考试试题及答案解读
二、填空题（每题5分，共30分）1．一不可逆反应，当反应温度从25℃升高到35℃时，反应速率增加一倍，则该反应的活化能为 52894 J ／mol 。
解：mol J E E T T R E k k /528942ln )30812981(314.82ln )11(ln 2112=∴=-==-=，2．一气固催化反应R B A →+，若本征反应速率方程为：则该反应可能的反应机理为σR R σσR σB σA σB σσB A σσA S k +⇔+−→−+⇔+⇔+）此步为速率控制步骤 ( 2223．间歇釜反应器中进行如下反应：P A → (1) －r A1＝k 1C A a1S A → (2) －r A2=k 2C A a2在C A0和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中C P /C S 增大，表明活化能E1与E2的相对大小为 E1<E2 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中C P /C S 增大，表明反应级数al 、a2的相对大小为 al>a2 。
A ．al>a2B ．al<a2C ．活化能El<E2D ．活化能El>E2 4．从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差98.02=θσ,反应器可视为 全混流反应器 又若求得无因次方差02.02=θσ,则反应器可视为 活塞流反应器 。
5．有两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，反应为二级不可逆反应A →P ，若大釜在先，小釜在后，出口转化率为x A1，小釜在先、大釜在后，则出口转化率为x A2，两种情况下，进料流速、进料浓度和反应温度均相同，比较x A1和x A2的相对大小为 x A1<x A2 。
6. 在固定床反应器中，分别进行一级和二级不可逆气固催化反应，试比较a 、b 两处的η值大小（a 处靠近反应器的进口，b 处靠近反应器的出口），并说明理由。
（1）一级放热反应，绝热操作；ηa >ηb（2）二级反应，等温操作。
化学反应工程第五版期末考试
化学反应工程第五版期末考试一、选择题（每题2分，共40分,）1、以下各组中，压力容器与代号对应错误的一组是（D） [单选题] *A、反应设备——R(正确答案)B、换热器——EC、分离设备——SE C、分离设备——SE C、分离设备——S D、储存容器——B2、润滑工作是属于以下哪种设备维护（） [单选题] *A、一级维护B、二级维护C、三级维护D、日常维护(正确答案)3、能够起到防止易燃易爆、有毒有害介质窜到检修系统的方法是（） [单选题] *A、加堵盲板(正确答案)B、吹扫C、降温D、置换4、管箱的作用是（）。
[单选题] *A.容纳壳程流体B.容纳管程流体(正确答案)C.收集并分配壳程流体D.便于法兰联接5、下列各项中，不属于填料塔的部件的是（） [单选题] *A、溢流堰(正确答案)B、喷淋装置C、液体再分布器D、填料支撑装置6、以下化工用管中，属于非金属管的是（） [单选题] *A、硅铁管B、玻璃钢管(正确答案)C、紫铜管D、铸铁管7、下列塔设备操作弹性最小的是（）。
[单选题] *A.筛板塔(正确答案)B.浮阀塔C.泡罩塔D.舌形塔8、属于静设备的是（）。
[单选题] *A.压缩机B.离心机C.精馏塔(正确答案)D.泵9、管件中用于连接两端直径不同的管子，起到节流升压作用的是（） [单选题] *A、异径管(正确答案)B、三通C、四通D、弯头10、在常用阀门中，用来防止超压保护设备的阀门是（） [单选题] *A、节流阀B、截止阀C、安全阀(正确答案)D、旋塞阀11、间歇操作的特点是（） [单选题] *A、不断地向设备内投入物料B、不断地从设备内取出物料C、生产条件不随时间变化D、生产条件随时间变化(正确答案)12、搅拌反应器中的夹套是对罐体内的介质进行（）的装置。
[单选题] *A、加热B、冷却C、加热或冷却(正确答案)D、保温13、经常采用压料方式放料的反应器是（）。
[单选题] *A、高压釜(正确答案)B、不锈钢釜C、铅釜D、搪瓷釜14、流化床的实际操作速度显然应（）临界流化速度 [单选题] *A、大于(正确答案)B、小于C、相同D、无关15、流化床反应器内的固体颗粒的运动形式可以近似看作（） [单选题] *A、活塞流B、平推流C、理想混合(正确答案)D、理想置换16、流化床反应器主要由四个部分构成，即气体分布装置，换热装置，气体分离装置和（） [单选题] *A、搅拌器B、内部构件(正确答案)C、导流筒D、密封装置17、能适用于不同工况范围最广的搅拌器形式为（） [单选题] *A、桨式B、框式C、锚式D、涡轮式(正确答案)18、在典型反应器中，均相反应器是按照（）的。
化学反应工程.pdf
3.(5)
1）反应物气相组分从气相主体传递到气液相界面，在界面上假定达到气液相平衡；②分 2）反应物气相组分A从气液相界面扩散入液相，并在液相内反应；①分 3）液相内的反应产物向浓度下降方向扩散，气相产物则向界面扩散；①分 4）气相产物向气相主体扩散。①分
4.(5)
学无 止 境
化学反应工程期末自测试卷答案 (1)
1.(1)
化学反应的工程问题
2.(1)
(RT )( + )
3.(2)
浓度、温度
4.(1)
平推流
5.(3)
平均停留时间、反应时间、空时
6.(1)
微观流体
7.(2)
调匀度S、流体的混合态
8.(2)
物理、化学
9.(1)
0.1um
10.(1)
拟均相一维
11.(1)
①分
i
由
=
Vi v0
Vi
= iv0
= 1.006 1.82 = 1.83m3
②分
反应器的总容积为V = 2Vi = 3.66m3
3.(10)
解：等容积釜串联应有 = 1 + 2 1 = 2 = 1/ 2 = 0.5h
对第二个全混流反应器作物料衡算
V0 (C A1 − C A2 ) = k1C A2V2
6.(5)
该模型设想在气-液两相流的相界面处存在着呈滞流状态的气膜和液膜，（①分）而把气液两 相阻力集中在这两个流体膜内，而假定气相主体和液相主体内组成均一，不存在传质阻力（① 分）。组分是通过在气膜和液膜内的稳定的分子扩散过程来进行传质的，通过气膜传递到相 界面的溶质组分瞬间的溶于液体且达到平衡（①分）。因此，把复杂的相间传质过程模拟成 串联的稳定的双膜分子扩散过程的叠加（①分），相间传质总阻力等于传质阻力的加和（① 分）。
(建筑工程管理)化学反应工程自测试卷
5.(2)
对于气-液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应，为提高反应速率，应选用_______装置。
A.填料塔B.喷洒塔C.鼓泡塔D.搅拌釜
6.(2)
催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为，当平行失活对反应物有强内扩散阻力时，d为_______。
4）反应完全在乳相中进行；①分
5）气泡和乳相间的交换量Q为穿流量q和扩散量之和。①分
6.(5)Байду номын сангаас
该模型设想在气-液俩相流的相界面处存在着呈滞流状态的气膜和液膜，（①分）而把气液俩相阻力集中在这俩个流体膜内，而假定气相主体和液相主体内组成均壹，不存在传质阻力（①分）。组分是通过在气膜和液膜内的稳定的分子扩散过程来进行传质的，通过气膜传递到相界面的溶质组分瞬间的溶于液体且达到平衡（①分）。因此，把复杂的相间传质过程模拟成串联的稳定的双膜分子扩散过程的叠加（①分），相间传质总阻力等于传质阻力的加和（①分）。
5.(5)
简述气固流化床反应器气泡俩相模型的特点？
6.(5)
简述双膜理论？
IV.计算题
1.(10)
醋酸在高温下可分解为乙烯酮和水，而副反应生成甲烷和二氧化碳：
已知在916℃时，试计算：
1）99%的醋酸反应掉的时间；(6分)
2）在此反应条件下醋酸转化成乙烯酮的选择性。（4分）
2.(10)
有壹级不可逆反应A→P，在85℃时反应速率常数为3.45h-1，今拟在壹个容积为10m3的釜式反应器中进行，若最终转化率为，设该反应的处理量为1.82m3/h，今若改用俩个容积相等的串联釜操作，求反应器的总容积？
2）反应物气相组分A从气液相界面扩散入液相，且在液相内反应；①分
化学反应工程期末考卷
化学反应工程期末考卷一、选择题（每题2分，共20分）A. 反应器的设计与优化B. 反应动力学研究C. 物料衡算与能量衡算D. 电路设计A. 物料衡算方程B. 能量衡算方程C. 动量衡算方程D. 质量守恒方程A. 全混流反应器B. 平推流反应器C. 罐式反应器D. 填料塔反应器A. 反应级数B. 反应速率常数C. 反应活化能D. 反应平衡常数A. 反应器体积B. 反应时间C. 反应温度D. 原料浓度A. 增加搅拌速度B. 减小反应器直径C. 增加原料流量D. 降低反应热7. 反应器内流体流动状态分为哪两种？A. 层流和湍流B. 稳定流和不稳定流C. 不可压缩流和可压缩流D. 单相流和多相流A. 反应器材质B. 反应器结构C. 反应动力学D. 物料性质9. 化学反应工程中的返混现象是指？A. 反应器内流体流动方向不一致B. 反应器内流体流动速度不一致C. 反应器内物料浓度不一致D. 反应器内温度分布不一致A. 塔式反应器B. 罐式反应器C. 搅拌釜式反应器D. 微通道反应器二、填空题（每题2分，共20分）1. 化学反应工程研究的核心问题是反应器内的____、____和____。
2. 反应动力学研究主要包括____、____和____。
3. 反应器的设计与优化主要包括____、____和____。
4. 化学反应工程中的三传理论是指____、____和____。
5. 反应器的放大主要包括____、____和____。
6. 反应器内流体流动状态分为____和____。
7. 反应器内流体流动形式分为____、____和____。
8. 反应器内温度分布不均匀会导致____、____和____。
9. 反应器内压力分布不均匀会导致____、____和____。
10. 化学反应工程中的返混现象会影响____、____和____。
三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述化学反应工程的研究内容。
2. 简述反应器内流体流动状态对化学反应的影响。
《化学反应工程》期末考试试题及答案
16、不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称_数学模型_。
17、一级连串反应 在平推流反应器中，则目的产物P的最大浓度 _______、 ______。 、 ）
18、着眼反应组分K的转化率的定义式为_ _。
(3)若E1>E2，则反应温度应采用高温。
一、选择题
1、气相反应 进料时无惰性气体， 与 以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子 =__A_。
A. -2B. -1 C. 1 D. 2
2、一级连串反应 在间歇式反应器中，则目的产物P的最大浓度 ___A____。
A. B. C. D.
3、串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P与副产物S的选择性 =__C_。
28、测定气-液相反应速率的方法与均相反应时不同之点是实验时要排除气相和液相中的__扩散阻力_，使反应在动力学区域内进行。
29、在流化床中为了传热或控制气-固相间的接触，常在床内设置内部构件，但很少使用水平构件，它对颗粒和气体的上下流动起一定的阻滞作用，从而导致床内产生明显的_温度_梯度和_浓度_梯度。
23、全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、,
24、平推流反应器的返混为____0___。
25、一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用_初始速率法_法来求反应级数。
26、分批式完全混合反应器操作的优化分析是以_平均生产速率 最大_、_生产经费最低_为目标进行优化的。
27、轴向分散模型的数学期望值 _____，方差 __。
A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0
13、当反应级数n_D_时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。
《化学反应工程》期末考试试题及答案
《化学反应工程》期末考试试题及答案《化学反应工程》期末考试试题及答案一、选择题1、在化学反应工程中，反应时间的优化通常取决于哪些因素？ A. 反应物的浓度 B. 反应温度 C. 催化剂的活性 D. 上述所有因素答案：D2、下列哪一项不是化学反应工程的研究内容？ A. 反应过程的热量平衡 B. 反应动力学 C. 化工工艺流程设计 D. 反应器设计答案：C 3、关于反应速率，以下哪种说法是正确的？ A. 反应速率通常与反应物的浓度成正比 B. 反应速率通常与反应温度成正比 C. 反应速率与反应物的浓度和反应温度都有关 D. 反应速率与反应物的浓度和反应温度都无关答案：C4、在化学反应工程中，我们如何定义催化剂的活性？ A. 催化剂的表面积与反应物分子数的比值 B. 催化剂的重量与反应物分子数的比值 C. 催化剂的活性是催化剂的一种内在属性，无法定义 D. 催化剂的活性是催化剂在一定温度下，对特定反应的催化效率答案：D 5、关于催化剂在化学反应工程中的作用，以下哪种说法是错误的？ A. 提高反应速率 B. 提高产物的选择性 C. 可以降低反应的活化能 D.可以使反应在更低的温度下进行答案：B二、填空题1、化学反应工程的基本理论包括________、和。
答案：化学动力学；传递过程；热力学2、化学反应工程的研究对象是________，研究内容是________。
答案：化学反应过程；反应过程的优化与控制、反应器和设备的放大设计与优化、新型高效分离技术的开发与应用等3、对于一个放热反应，降低反应温度可能会________，增加反应时间可能会________。
答案：增加反应速率；提高产物的选择性4、催化剂的活性与________、________、________和________有关。
答案：催化剂的表面积；催化剂的晶格结构；催化剂的酸碱性；反应物的性质5、在一个化学反应过程中，当反应物的浓度为定值时，增加________可能会增加反应速率。
【期末】化学反应工程期末考试试题及答案供参考
【关键字】期末《化学反应工程》试题XXX大学化学反应工程试题B（开）卷（答案）2011—2012学年第一学期一、单项选择题：（每题2分，共20分）1．反应器中等温进行着A→P(1)和A→R(2)两个反应，当降低A的浓度后，发现反应生成P的量显著降低，而R的生成量略降低，表明(A )A．反应(1)对A的反应级数大于反应(2) B．反应(1) 对A的反应级数小于反应(2)C．反应(1)的活化能小于反应(2) D．反应(1)的反应速率常数大于反应(2)2.四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值为( B )A．1.0 B. 0.25 C．0.50 D．03．对一平行—连串反应，P为目的产物，若活化能次序为：E2<E1<E3，为了目的产物的收率最大，则最佳操作温度序列为（B）。
A．先高后低 B.先低后高C．高温操作D．低温操作4．两个等体积的全混流反应器进行串联操作，反应为一级不可逆，则第一釜的反应速率-rA1与第二釜的反应速率-rA2之间的关系为( A )。
两釜反应温度相同。
A．-rA1 > -rA2 B．-rA1 = -rA2 C．-rA1 < -rA2 D.不能确定何者为大5. 已知一闭式反应器的，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数N为（ B ）。
A．4.5 B. 5.6 C．3.5 D．4.06．固体催化剂之所以能起催化作用，是由于催化剂的活性中心与反应组分的气体分子主要发生( C)。
A．物理吸附B．化学反应C．化学吸附D．质量传递7．包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为( B )A．堆(积)密度B．颗粒密度C．真密度D．平均密度8．在气固催化反应动力学研究中，内循环式无梯度反应器是一种( C )。
A．平推流反应器 B. 轴向流反应器 C. 全混流反应器 D. 多釜串联反应器9．某液相反应，其反应式可写成A+CàR+C这种反应称为(B )A．均相催化反应B．自催化反应C．链锁反应 D.可逆反应10．高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜，对于其中的气相和液相的流动常可近似看成( B ) A．气、液均为平推流B．气、液均为全混流C．气相平推流、液相全混流D．气相全混流、液相平推流二、填空题（每题5分，共30分）1．一不可逆反应，当反应温度从25℃升高到35℃时，反应速率增加一倍，则该反应的活化能为52894 J／mol 。
《化学反应工程》期末考试试题及答案
一、单项选择题： （每题2分，共20分）1．反应器中等温进行着A →P(1)和A →R(2)两个反应，当降低A 的浓度后，发现反应生成P 的量显著降低，而R 的生成量略降低，表明(A )A ．反应(1)对A 的反应级数大于反应(2)B ．反应(1) 对A 的反应级数小于反应(2)C ．反应(1)的活化能小于反应(2)D ．反应(1)的反应速率常数大于反应(2)2.四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值2θσ为( B )A ． 1.0 B. 0.25 C ．0.50 D ．03．对一平行—连串反应R A QP A −→−−→−−→−)3()2()1(，P 为目的产物，若活化能次序为：E 2<E 1<E 3，为了目的产物的收率最大，则最佳操作温度序列为（ B ）。
A ．先高后低 B.先低后高 C ．高温操作 D ．低温操作4．两个等体积的全混流反应器进行串联操作，反应为一级不可逆，则第一釜的反应速率-r A1与第二釜的反应速率-r A2之间的关系为( A )。
两釜反应温度相同。
A ．-r A1 > -r A2B ．-r A1 = -r A2C ．-r A1 < -r A2 D.不能确定何者为大5. 已知一闭式反应器的1.0=r a uL D ，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数N 为（ B ）。
A ． 4.5 B. 5.6 C ．3.5 D ．4.06．固体催化剂之所以能起催化作用，是由于催化剂的活性中心与反应组分的气体分子主要发生( C)。
A ．物理吸附B ．化学反应C ．化学吸附D ．质量传递7．包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为( B )A ．堆(积)密度B ．颗粒密度C ．真密度D ．平均密度8．在气固催化反应动力学研究中，内循环式无梯度反应器是一种( C )。
A ．平推流反应器 B. 轴向流反应器 C. 全混流反应器 D. 多釜串联反应器9．某液相反应，其反应式可写成A+C R+C 这种反应称为(B )A ．均相催化反应B ．自催化反应C ．链锁反应 D.可逆反应10．高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜，对于其中的气相和液相的流动常可近似看成( B )A ．气、液均为平推流B ．气、液均为全混流C ．气相平推流、液相全混流D ．气相全混流、液相平推流3．间歇釜反应器中进行如下反应：P A → (1) －r A1＝k 1C A a1S A → (2) －r A2=k 2C A a2在C A0和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中C P /C S 增大，表明活化能E1与E2的相对大小为 E1<E2 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中C P /C S 增大，表明反应级数al 、a2的相对大小为 al>a2 。
《化学反应工程》期末考试试题及答案
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一、单项选择题: （每题2分，共20分）1．反应器中等温进行着A→P(1)和A→R （2)两个反应，当降低A 的浓度后，发现反应生成P 的量显著降低，而R 的生成量略降低，表明(A ）A ．反应(1)对A 的反应级数大于反应（2）B ．反应（1) 对A 的反应级数小于反应（2)C ．反应（1)的活化能小于反应(2)D ．反应（1)的反应速率常数大于反应(2）2.四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值为（ B )A ． 1.0 B. 0。
25 C ．0。
50 D ．03．对一平行—连串反应，P 为目的产物,若活化能次序为：E 2<E 1<E 3，为了目的产物的收率最大，则最佳操作温度序列为（ B ）。
A ．先高后低B 。
先低后高C ．高温操作D ．低温操作4．两个等体积的全混流反应器进行串联操作，反应为一级不可逆，则第一釜的反应速率-r A1与第二釜的反应速率—r A2之间的关系为（ A ）.两釜反应温度相同。
A ．—r A1 〉 -r A2B ．-r A1 = —r A2C ．-r A1 < -r A2 D.不能确定何者为大 5。
已知一闭式反应器的,该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数N 为（ B ）。
A ． 4。
5B 。
5.6C ．3.5D ．4。
06．固体催化剂之所以能起催化作用，是由于催化剂的活性中心与反应组分的气体分子主要发生( C)。
化学反应工程(期末考试及答案)
化学反应工程一、单选题ngmuir吸附模型的四个假定：均匀表面、单层吸附、吸附机理相同和无相互作用这几点应该说是非常苛刻的，实际情况很难满足上述要求。
然而，对于多数的化学反应，应用这几点假定进行有关的推导，结果一般是可以接受的，其主要原因在于( )(A)实际反应过程中催化剂表面吸附物种的覆盖度很低(B)实际的催化剂表面一般很平整(C)实际的催化剂表面上活性位间的距离较远(D)实际的催化剂表面上活性位的数量有限2.球形颗粒催化剂内部的反应物浓度与__无关。
(A)催化剂外表面浓度(B)催化剂的孔隙率(C)Thiele模数增大(D)催化剂的径向位置3.轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与( )无关。
(A)示踪剂的种类(B)示踪剂的输入方式(C)管内的流动状态(D)检测位置4.对于气-液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应，为提高反应速率，应选用( )装置。
(A)填料塔(B)喷洒塔(C)鼓泡塔(D)搅拌釜5.不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是( )。
(A)粒子与流体间有温度差(B)粒子与流体间无温度差(C)床层径向有温度梯度(D)床层轴向有温度梯度6.下列属于均相反应的是( )。
(A)催化重整(B)催化裂解(C)HCl与NaOH的中和(D)水泥制造7.下列属于非均相反应的是( )。
(A)乙酸和乙醇的酯化(B)加氢脱硫(C)氢气燃烧(D)烃类气相裂解8.下列反应没有涉及到链反应的是( )。
(A)石油裂解(B)酯化反应(C)烃类氧化(D)聚合反应9.全混流釜式反应器最多可能有( )个定常态操作点。
(A)1 (B)2 (C)3 (D)410.全混流反应器中有( )稳定的定常态操作点。
(A)1 (B)2 (C)3 (D)411.下列属于均相反应的是( )(A)乙酸乙酯水解(B) CuO的还原(C)加氢脱硫(D)电石水解12.对于( )的反应器在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是一致的。
反应工程期末考试试题及答案解析
反应工程期末考试试题及答案解析# 反应工程期末考试试题及答案解析一、选择题（每题2分，共20分）1. 反应工程中，反应速率常数与温度的关系遵循以下哪个方程？A. Arrhenius方程B. Van't Hoff方程C. Le Chatelier原理D. Nernst方程答案：A2. 在恒温恒压条件下，下列哪种反应的速率表达式是线性的？A. 零级反应B. 一级反应C. 二级反应D. 三级反应答案：A3. 反应器中，若反应物A的浓度由C0降至Ct，对于一级反应，反应物A的转化率Xt是多少？A. Xt = C0 - CtB. Xt = C0 / CtC. Xt = 1 - Ct / C0D. Xt = ln(C0 / Ct)答案：C4. 以下哪种类型的反应器是理想混合反应器？A. 连续搅拌槽反应器（CSTR）B. 填充床反应器（PBR）C. 管式反应器（PFR）D. 固定床反应器答案：A5. 以下哪个参数不是描述反应器性能的？A. 转化率B. 选择性C. 产量D. 停留时间分布答案：C6. 催化剂的作用是什么？A. 提高反应物浓度B. 改变反应的平衡位置C. 降低反应的活化能D. 增加反应物的摩尔质量答案：C7. 反应动力学参数通常通过哪种方法获得？A. 理论计算B. 实验测定C. 经验公式D. 反应平衡常数答案：B8. 在反应器设计中，为什么需要考虑反应器的体积？A. 为了控制成本B. 为了确保足够的反应时间C. 为了提高反应物的转化率D. 为了增加反应器的使用寿命答案：B9. 以下哪个不是影响反应速率的因素？A. 温度B. 压力C. 催化剂D. 反应物的摩尔质量答案：D10. 在反应工程中，哪个参数与反应速率成正比？A. 反应物浓度B. 反应物的摩尔质量C. 反应器的体积D. 反应器的表面积答案：A二、简答题（每题10分，共20分）1. 简述连续搅拌槽反应器（CSTR）的工作原理。
答案解析：连续搅拌槽反应器（CSTR）是一种理想混合反应器，其工作原理是反应物连续不断地进入反应器，同时产物也连续不断地从反应器排出。
《化学反应工程》期末考试试题及答案
化学反应工程期末考试试题及答案本文为期末考试试题及答案，旨在帮助考生了解考试难度、考试内容和考试形式。
以下为具体内容：试题1.简述化学反应工程的定义。
2.简述化学反应的一般过程。
3.描述不同反应类型的特性和应用。
4.讨论同时反应和平衡反应的区别。
5.说明化学反应工程中涉及的能量变化和能量平衡。
答案1.化学反应工程是通过研究化学反应的原理和规律，设计和优化化工过程的科学和技术领域。
2.化学反应一般过程包括：•初始状态：反应物在反应前的状态。
•反应中间状态：反应物进入反应物中，转化为化学中间体，即反应中间状态，也称为转化物，通常是不稳定的。
•最终状态：中间体进一步反应形成最终产物。
3.不同反应类型的特性和应用：•合成反应：将两个或多个反应物结合成一个产物。
•分解反应：将一个反应物分解为两个或多个产物。
•酸碱反应：发生在酸和碱或酸和碱的盐之间，产生水和盐。
•氧化还原反应：涉及原子的电荷状态的变化，包括氧化和还原两个过程。
•化学平衡反应：在某些反应中，反应物转化为产物的速率与产物转化为反应物的速率相等，称为化学平衡反应。
4.同时反应和平衡反应的区别：•同时反应：反应物通过多个反应途径形成多种产物。
•平衡反应：反应物转化为产物和产物转化为反应物的速率相等，达到化学平衡。
5.化学反应工程中涉及的能量变化和能量平衡：•反应热：指在恒定体积下，单位物质的反应释放或吸收的热量。
•反应焓：指在恒定压力下，单位物质的反应释放或吸收的热量。
•熵变：指反应前后分子间和分子内状态的变化，表示物质自组织变得更加无序化的趋势。
•自由能变：在恒定压力和温度下，反应前后体系的自由能差异。
以上为本次期末考试试题及答案，希望对考生在化学反应工程领域的学习和研究有所帮助。
化学反应工程期末自测试卷6
，则
①分
相加得
①分
①分 将其积分
②分 1） 当转化率为99%时
①分 2） 瞬时选择性为
积分得
①分 ①分
②分
2.(5)解：
①分
对上式进行积分得
①分
①分 当
时，产物P的浓度最大 ∴
②分 3.(10)解：根据阿累尼乌斯公式
故
求得
①分
因为
①分
，且为等摩尔反应，故
①分 在间歇反应器中所需的反应时间为：
①分 ①分
的叠加，相间传质总阻力等于双膜传质阻力的加和。
II.单项选择
1.(2)全混流反应器中有_______个稳定的定常态操作点。
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
2.(2)一级连串反应
在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度
_______。 A.
B.
C.
D.
3.(2)轴向分散模型的物料衡算方程在_______式边界条件下有解析
4.(10)应用脉冲示踪法测定一容积为12 l的反应装置，进入此反应器
的流体流速
，在定常态下脉冲的输入80克的示踪剂A，并同时测其出口物料中A的浓
度CA随时间的变化，实测数据如下：
t（min） 0
5
10 15 20 25 30 35
CA（g/l） 0
3
5
5
4
2
1
0
试根据实验数据确定E（t）曲线的方差
3.(5)简述气-液反应的宏观过程：A（g） + bB（l）→ 产物（l）？
4.(5)简述固定床反应器的优缺点？
5.(5)简述流化床反应器的缺点？
6.(5)简述气-液相反应器的设计所包含的内容？
化学反应工程期末试卷试题(附答案)
1.化学反应工程是一门研究______________的科学。
2.化学反应速率式为βαB AC A C C K r =-，如用浓度表示的速率常数为C K ，用压力表示的速率常数P K ，则C K =_______P K 。
3.平行反应AP(主)S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，选择性S p 与_______无关，仅是_______的函数。
4.对于反应级数n ＞0的反应，为降低反应器容积，应选用_______反应器为宜。
5.对于恒容的平推流管式反应器_______、_______、_______一致。
6.若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合，这种流体称为_______。
7.流体的混合程度常用_______、_______来描述。
8.催化剂在使用过程中，可能因晶体结构变化、融合等导致表面积减少造成的_______失活，也可能由于化学物质造成的中毒或物料发生分解而造成的_______失活。
9.对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约_______时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。
10.绝热床反应器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理，只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化，因此一般可用_______模型来计算。
11.对于可逆的放热反应，存在着使反应速率最大的最优温度opt T和平衡温度eq T ，二者的关系为______________。
12.描述流化床的气泡两相模型，以0U的气速进入床层的气体中，一部分在乳相中以起始流化速度mf U通过，而其余部分_______则全部以气泡的形式通过。
13.描述流化床的数学模型，对于气、乳两相的流动模式一般认为_______相为平推流，而对_______相则有种种不同的流型。
14.多相反应过程是指同时存在_______相态的反应系统所进行的反应过程。
II.1.一级连串反应A → P → S 在全混流釜式反应器中进行，使目的产物P 浓度最大时的最优空时=opt τ_______。
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化学反应工程试卷I.填空题1.(1)化学反应工程是一门研究______________的科学。
2.(1)如果平行反应AP(主)S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，提高选择性P S 应_______。
3.(1)aA + bBpP + sS对于反应，则=P r _______)(A r -。
4.(1)全混流反应器的移热速率r Q =______________。
5.(1)全混流反应器的返混_______。
6.(1)介于非凝集态与完全凝集态之间的混合态称为_______。
7.(1)在轴向分散模型中，模型的唯一参数彼克莱准数愈大轴向返混程度就_______。
8.(1)气-固相催化反应的内扩散模数=S φ_______，它是表征内扩散影响的重要参数。
9.(2)气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠_______结合的，而化学吸附是靠_______结合的。
10.(1)绝热床反应器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理，只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化，因此一般可用_______模型来计算。
11.(2)目前描述固定床反应器的数学模型可分为_______和_______的两大类。
12.(3)在流化床中为了传热或控制气-固相间的接触，常在床内设置内部构件，以垂直管最为常用，它同时具有_______，_______并甚至_______的作用。
13.(1)描述流化床的鼓泡床模型，它相当于mfU U /0_______时，乳相中气体全部下流的情况，工业上的实际操作大多属于这种情况。
14.(1)双膜模型把复杂的相间传质过程模拟成_____________________的叠加，相间传质总阻力等于双膜传质阻力的加和。
II.单项选择1.(2)全混流反应器中有_______个稳定的定常态操作点。
A. 1B. 2C. 3D. 42.(2)一级连串反应AS K 1K 2P在全混流釜式反应器中，则目的产物P 的最大浓度=max ,P C _______。
A. 122)(210K K KA K K C - B. 22/1120]1)/[(+K K C A C.122)(120K K K A K KC - D. 22/1210]1)/[(+K K C A3.(2)轴向分散模型的物料衡算方程在_______式边界条件下有解析解。
A. 闭-闭B. 开-闭C. 闭-开D. 开-开4.(2)反应级数n=_______时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。
A. 0B. 0.5C. 1D. 25.(2)催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为dm i d C k dt d ψψ=-，当进料中的杂质吸附极牢以及对产物无内扩散阻力时，d 为_______。
A. ≈0B. =1C. →3D. ≈16.(2)催化剂颗粒扩散的无因次扩散模数em S V S D C k R /1-=φ值的大小反映了表面反应速率与_______之比。
A. 扩散速率B. 外扩散速率C. 内扩散速率D. 实际反应速率7.(2)不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是_______。
A. 粒子与流体间有温度差B. 粒子与流体间无温度差C. 床层径向有温度梯度D. 床层轴向有温度梯度8.(2)不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是_______。
A. 粒子与流体间有浓度差B. 粒子与流体间无浓度差C. 床层径向有温度梯度D. 床层径向有浓度梯度9.(2)流化床反应器中的操作气速0U 是根据具体情况定的，一般取流化数t u U 0在_______范围内。
A. 0.1～0.4B. 1.5～10C. 10～15D. 0.4～1.510.(2)下列哪一项不属于流化床反应器按深度而分的第Ⅱ级模型的特点_______。
A. 各参数均为恒值B. 参数值不随床高而变C. 参数值与气泡大小无关D. 参数值与气泡大小有关III.简答题1.(5)对于可逆放热反应如何选择操作温度？2.(5)简述寻求停留时间分布的实验方法及其分类？3.(5)简述气-液反应的宏观过程：A （g ） + bB （l ）→ 产物（l ）？4.(5)简述固定床反应器的优缺点？5.(5)简述流化床反应器的缺点？6.(5)简述气-液相反应器的设计所包含的内容？ IV.计算题1.(10)醋酸在高温下可分解为乙烯酮和水，而副反应生成甲烷和二氧化碳：O H CO CH COOH CH k 2231+=−→− 2432CO CH COOH CH k +−→−已知在916℃时121174.3,65.4--==s k s k ，试计算：1） 99%的醋酸反应掉的时间；(6分)2）在此反应条件下醋酸转化成乙烯酮的选择性。
（4分）2.(5)平行反应AP(主)S(副)，其中A PC r 2=，2AS C r =，已知l mol C A /0.20=，000==A P C C ，求在平推流反应器中的max ,P C ？3.(10)在一容积为2.5m 3的间歇釜中进行均相反应A + B → P ，为防止产物P 在高温分解，反应维持在75℃等温操作，s l kmol C kC r B A A ⋅=-/，s kmol l k ⋅=/78.21，活化能mol kJ E /611.4=。
当反应物A 和B 的初始浓度均为l mol C C B A /400==，A 的转化率80.0=A x 时，该间歇釜平均每分钟可处理0.684kmol 的反应物A 。
今若把反应移到一个管内径为125mm 的理想管式反应器中进行，若将温度提升到85℃等温操作，且处理量与所要求达到的转化率均与间歇反应时相同，求所需的管式反应器长度。
4.(10)应用脉冲示踪法测定一容积为12 l 的反应装置，进入此反应器的流体流速min /0.80l v =，在定常态下脉冲的输入80克的示踪剂A ，并同时测其出口物料中A 的浓度C A 随时间的变化，实测数据如下： t （min ） 0 5 10 15 20 25 30 35 C A （g/l ）0 355421试根据实验数据确定E （t ）曲线的方差2t σ和2θσ。
5.(5)某一液相分解反应，若已知其反应动力学为A A kC r =-，1min 307.0-=k ，当平均停留时间为15min 时，当多级全混流模型可用时，其211.02=θσ，求其最终转化率为多少？答案1.(1)化学反应的工程问题2.(1)提高温度3.(1)ap4.(1))()1(000P m P c v UAT T c v UAT ρρ+-+5.(1)最大6.(1)部分凝集态7.(1)愈小8.(1em S V D C k R1-9.(2)范德华力、化学键力 10.(1)拟均相一维 11.(2)拟均相、非均相12.(3)传热、控制气泡聚、减少颗粒带出 13.(1)＞6～1114.(1)串联的稳定的双膜分子扩散过程1.(2)B2.(2)B3.(2)D4.(2)C5.(2)A6.(2)C7.(2)A8.(2)A9.(2)A 10.(2)C 1.(5)1）对于放热反应，要使反应速率尽可能保持最大，必须随转化率的提高，按最优温度曲线相应降低温度；（②分）2）这是由于可逆放热反应，由于逆反应速率也随反应温度的提高而提高，净反应速率出现一极大值；（②分）3）而温度的进一步提高将导致正逆反应速率相等而达到化学平衡。
（①分） 2.(5)通过物理示踪法来测反应器物料的停留时间的分布曲线。
（①分）所谓物理示踪是指采用一种易检测的无化学反应活性的物质按一定的输入方式加入稳定的流动系统，通过观测该示踪物质在系统出口的浓度随时间的变化来确定系统物料的停留时间分布。
（②分）根据示踪剂输入方式的不同大致分为四种：脉冲法、阶跃法、周期示踪法和随机输入法。
（②分） 3.(5)1）反应物气相组分从气相主体传递到气液相界面，在界面上假定达到气液相平衡；②分2）反应物气相组分A 从气液相界面扩散入液相，并在液相内反应；①分 3）液相内的反应产物向浓度下降方向扩散，气相产物则向界面扩散；①分 4）气相产物向气相主体扩散。
①分4.(5)凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。
（①分）1）催化剂在床层内不易磨损；（①分）2）床层内流体的流动接近于平推流，与返混式反应器相比，用较少的催化剂和较小的反应器容积来获得较大的生产能力；（①分）3）固定床中的传热较差；（①分）4）催化剂的更换必须停产进行。
（①分）5.(5)1）气流状况不均，不少气体以气泡状态经过床层，气-固两相接触不够有效；（①分）2）粒子运动基本上是全混式，因此停留时间不一。
（①分）在以粒子为加工对象时，影响产品质量的均一性，（①分）且粒子的全混造成了气体的部分返混，影响反应速率和造成副反应的增加；（①分）3）粒子的磨损和带出造成催化剂的损失，并要设置旋风分离器等粒子回收系统。
（①分） 6.(5)首先是根据气-液反应系统的动力学特征来选择正确的反应器型式，（②分）然后结合反应器特性来确定能满足给定生产任务的反应器几何尺寸。
（③分）1.(10)解：设在时间t 时乙烯酮和甲烷的浓度分别为x 和y ，初始为0A C ，则)(01y x C k dt dxA --= ①分 )(02y x C k dt dyA --= ①分相加得 ))(()(021y x C k k dt y x d A --+=+ ①分将其积分dtk k y x C y x d A )()()(210+=+-+tk k y x C C A A )()(ln2100+=+- ②分1） 当转化率为99%时099.0A C y x =+ ①分st 549.099.011ln 74.365.41=-+=①分2） 瞬时选择性为dy dxS P =①分积分得74.365.421==k k y x ②分%4.55==y xS ①分2.(5)解：A P A A P P dC dC C r r -=+=-=22ϕ ①分对上式进行积分得AC C A P dC C C AA ⎰+-=022①分当0=A C 时，产物P 的浓度最大 ①分∴l mol dC C C A AP /386.12ln 2222max ,==+=⎰②分3.(10)解：根据阿累尼乌斯公式RT E e k k /0-= ①分故)11(ln1221T T R E k k -= ①分求得s mol l k ⋅=/633.62 ①分 因为l mol C C B A /400==，且为等摩尔反应，故dt dC x kC kC C kC r AA A AB A A -=-===-2202)1( ①分在间歇反应器中所需的反应时间为：)1(1)11(110020A A A A A C C A A x C x k C C k C dC k t A A -⋅=-=-=⎰ ①分带入得min 5.2151==s t ①分 此反应时间应等于在理想管式反应器中的停留时间，即min 5.2=τ①分min /171004.0684.0000l C F v A A ===①分30428.04285.2171m l v V ==⨯==τ ①分管长mD VL 354/2==π ①分4.(10)解：首先对实验数据进行一致性检验，此时应满足：1008.080000====⎰∞C v M dt C A ①分100)]0253(4)145(20[35=+++++++=⎰∞dt C A ①分∴实验数据的一致性检验是满足的。